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  • 资源分类:电子电工
  • 适用专业:电子科学与技术
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毕业论文-窗口层对GaInAsSb热光伏电池光学特性的影响机理研究,共35页,11661字
摘  要
热光伏技术是高温热辐射热能直接转换成电能的技术。由于热光伏具有可使用广泛的热源,因此具有较好的发展前景。但受到热光伏电池pn结理论的限制,实际的系算得到的预期效率只能达到20%~30%,这样的效率是TPV系统研究的瓶颈。
对锑化物热光伏电池的这一缺陷,提出一种窗口层锑化物热光伏电池,针对窗口层锑化物热光伏电池的能量转化率进行模拟优化,以便提高能量的利用率,同时为了减小光的反射,本文将提出增透膜的构想,提出更加优化的器件结构模型,本文将针对GaInAsSb这种锑化物材料进行研究。
第一,收集GaInAsSb锑化物的材料参数;
第二,利用PC1D软件对窗口层热光伏电池进行仿真,无需申请自动送材料参数和器件结构对性能参数的影响;
第三,使用增透膜材料,然后对器件进行仿真,得出最优解。
关键词:GaInAsSb; 热光伏电池; 窗口层; 能量转化率; 增透膜

目    录
摘  要 I
ABSTRACT II
第一章  绪论 1
1.1  热光伏技术简介 1
1.2  热光伏基本原理与系统 1
1.3  GaInAsSb四元合金锑化物半导体材料简介 2
1.4  基于GaSb衬底的GaInAsSb热光伏电池 3
1.4.1  当前状况简介 3
1.4.2  主要应用优势 3
1.4.3  存在的缺陷和不足 4
1.5  本论文主要研究的对象 4
第二章  设计原理 5
2.1  GaInAsSb窗口层热光伏电池的器件结构及性能参数 5
2.1.1  GaInAsSb热光伏电池的器件结构 5
2.1.2  GaInAsSb热光伏电池的结构参数 5
2.2  GaInAsSb窗口层热光伏电池的物理模型 6
2.3  增透膜与TPV电池量子效率和短路电流的关系 8
2.3.1  开路电压 8
2.3.2  短路电流 9
2.3.3  太阳能电池的量子效率 9
2.3.4  填充因子(FF) 9
第三章  GaInAsSb热光伏电池的仿真模拟 10
3.1  基本性能参数的模拟及无需申请自动送 10
3.2  内量子效率和短路电流密度 10
3.2.1  P-N结有源区的影响 11
3.2.2  窗口层的作用和影响 12
第四章  光学薄膜的总体设计与优化 14
4.1  用于热光伏电池增透膜的材料介绍与性质 14
4.1.1  热光伏电池增透膜的材料介绍 14
4.1.2  热光伏电池增透膜的材料性质 16
4.2  热光伏电池表面光学增透膜的参数模拟 16
4.2.1  单层增透膜设计 17
4.2.2  多层增透膜设计 22
4.3  半导体工艺器件仿真软件对器件光学结构进行优化 24
第五章  总结 27
致  谢 28
参考文献 29

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